JPS6187769A - 粉体塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、平滑性、鮮映性等の仕上り外観の丁ぐれた塗
膜を与える熱硬化性粉体塗料組成物に関するものである
。

（従来技術とその問題点） 近年、低公害塗料として開発された粉体塗料は広い分野
で使用されている。しかしながら、粉体塗料が溶剤を使
用していないところから得られる塗膜は平滑性等の仕上
り外観が従来の溶剤型塗料より劣る傾向があり、かつ顔
料濃度を高くすることが出来ず、隠弊力が小さいという
欠点欠有しており、仕上り外観のすぐれた粉体塗料の開
発が要望されている。

本発明者等は、この問題を解決する１こめに鋭意研究ｌ
続けた結果、従来の粉体塗料用ビニル樹脂乞特定のアミ
ン化合物により変成することにより粉体塗料の塗膜の平
滑性、鮮映性等の仕上り外観ン著しく改良し且つ顔料濃
度乞従来最大２５重量％程度が限定であったものを更に
増量し得ることン見出して本発明に至ったものである。

すなわち本発明は、グリシジル基含有単量体５〜４０重
量％とエチレン系不飽和単量体９５〜６０重量％を共重
合してなり、１０〜７５℃の範囲のガラス転移温度と１
５００〜３００００の範囲の数平均分子量を有するビニ
ル系共重合体１００重量部欠３級アミン！含有する１級
あるいは２級アミン化合物０．０１〜１．０重量部にて
変成してなるビニル共重合体と二塩基カルボン酸とから
成ることを特徴とする粉体塗料組成物である。

本発明において、上記アミン化合物により変成する前の
ビニル系共重合体としては公知ついずれの方法により製
造されるものも採用できるが、なかでも溶液重合するこ
とにより製造し、それ乞溶液の状態あるいは脱溶剤した
後の溶融状態で該アミン化合物を添加し均一分散し８０
〜１８０℃の温度で０．１〜５時間加熱しグリシジル基
と反応させることによる得られるものが好ましい。

上記、アミン化合物は６級アミンを含有する１級あるい
は２級アミンで一般式 （但し、式中Ｒ＋はアルキル基７、Ｒ２はアルキル基ま
たは水素原子を表わす。） 乞、グリシジル基との反応性を出来るだけ少なくてるよ
うに特殊カルボン酸化合物と塩を形成させるか、不飽和
結合を持たないエポキシ基含有化合物と反応させるなど
の方法で変成して用いられる。

上記一般式で示されるアミンとしては、例えばＮ、　Ｎ
ジメチルメチルアミン、Ｎ、Ｎジメチルエチルアミン、
Ｎ、　Ｎジメチルフロビルアミン、Ｎ、　Ｎジエチルメ
チルアミン、Ｎ、　Ｎジエチルエチルアミン、Ｎ、　Ｎ
ジエチルプロピルアミン、Ｎ、　Ｎジノチル／Ｎ′メチ
ルプロピルアミンなどを例示すろことが出来る。

また特殊カルボン酸としては、ジテルペン酸が好ましく
、例えばアビエチン酸、ピマル酸、ネオアビエチン酸、
レボピマル酸、インーｄ−ピマル酸、ホトカルビン酸、
アガテンジカルボン威、ルベニン酸など？あげることが
できるが、なかでもアビエチン酸、ピマル酸が丁ぐれて
いる。

更にエポキシ基含有化合物としては、フェニルグリシジ
ルエーテル、アリルグリシジルエーテル、エポキシ化大
豆油などをあげることができる。

該アミン化合物はビニル共重合体１００重量部に対し０
．０１〜１．０重量部加え変成することが好ましへ い。０．０１重量部以下であると塗膜の、平滑性鮮映性
等の仕上り外観を改良する効果がなく、１．０重量部以
上となると、耐候性が悪くなり好ましくない。

また更に好ましい範囲は０．０５〜０．５重量部である
。

上記した本発明によるビニル共重合体を用、・、二塩基
カルボン酸および粉体塗料製造に使用される、顔料、硬
化触媒、流動調整剤などを配合して粉体塗料製造するこ
とができる。

前記ビニル系共重合体のグリシジル基含有単量体成分の
含有量が全単量体の５重量％未滴になると塗膜強度、金
属密着性が低下し、一方４０重量％を越丁と過度の硬化
反応のため塗装面の平滑性が低下するようになり不適当
である。

ビニル系共重合体のガラス転移温度が１０°Ｃ未満にな
ると粉体塗料の貯蔵安定性が低下し、又７５℃を越える
と熱流動性が低下し、塗装面の平滑性が損われ不適当で
あるー また、ビニル系共重合体の数平均分子量が１５００未満
になると塗膜の強度及び耐薬品性、塗料の貯蔵安定性等
が低下し、一方１０００を越えると塗装面つ平滑性が低
下するので好ましくない。

本発明のビニル系共重合体中にグ）ノシジル基を与える
ものとして使用されるグリシジル基含有単量体としては
、グリシジルアクリレート、β−メチルグリシジルアク
リレート、グリシジルメタクリレート、β−メチルグリ
シジルアクリレート等の（メタ）アクリル酸のグリシジ
ルエステル、アリルアルコールの（メチル）　りＩＪシ
ジルエーテル、メタアリルアルコールの（メチル）グリ
シジルエーテル、Ｎ−グリシジルアクリル酸アミド、ビ
ニルスルフオン酸グリシジル等７例示すろことかできる
。これらは１種または２種以上の混合物として使用でき
る。

一方、共重合単量体としては、エチレン系不飽和単量体
であってグリシジル基との反応性の低いものであって、
かつ上記のグリシジル基含有単量体とラジカル的に共Ｍ
←る単量体が使用され、例えば、アクリル酸エステル、
メタクリル酸エステル、及びその他のエチレン系不飽和
単量体を例示することができる。これらは単独もしくは
混合物として使用される。

而−てアクリル役またはメタクリル酸のエステルとして
は、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸ｎ−プロピル、アクリル酸インプロピル、アクリ
ルｍｎ−ブチル、アクリル酸イノブチル、アクリル酸ｔ
ｅｒｔ−ブチル、アクリル酸ンクロヘキシル、アクリル
酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル
酸２−エチルオクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル
酸ベンジル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル
、メタクリル酸ｎ−プ・ロビル、メタクリル酸インフロ
ビル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチ
ル、メタクリル１ｔｅｒｔ−ブチル、メタクリル慮ヘキ
シル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリルｑ２−
エチルヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸
２−エチルオクチル、メタクリルはベンジル、メタクリ
ル酸ドデシル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸２−
ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル
、メタクリル駿２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２
−ヒドロキシプロピルなどの水酸基含有（メタ）アクリ
ル威エステル類等があげられる。

又、その他のエチレン系不飽和単量体としては、フマル
酸ジアルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル
、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレ／、ア
クリロニトリル、メタシクロニトリル、ア？リルアミド
、メタクリルアミド、メチロールアクリルアミド、アル
コキシメチロールアミドのごときアミド類、ビニルオキ
サゾリン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ラウリル
ビニルエーテル、パロゲン含有ビニル単量体、ケイ素含
有ビニル単量体等があげられる。

一方、硬化剤として使用する二基基カルボン酸としては
、脂肪族又は芳香族の二基基カルボン酸ン使用する。例
えばグルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸
、アゼライン酸、七Ｎシ／酸、１．１２−ドデカン２酸
、１，２ｏ−アイコサン２酸、１，２４−テトラアイコ
サン２酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グ
ルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、ヘキサヒドロフ
タル酸、シクロヘキセン１，２ジカルボンｑなどの二基
基”４があげられる。また無水コハク酸、無水セバシン
酸、無水フタル酸、無水イタコン酸などのような二基基
カルボン酸無水物であってもよい。

なかでも１，１２ドデカン２酸、１，２０−アイコサス
酸が諸性能のバランスがとりやすいので好ましい。その
使用割合は任意に組み合せて使用できるが、エポキシ基
と二塩基酸中のカルボキシル基の当量比が０．５〜１，
５の範囲になる様な比率で使用するのが好ましい。

本発明の粉体塗料組成物には、エポキシ、ポリエステル
、ポリアミド等の合成樹脂、或いは繊維素誘導体のよう
な各種樹脂、顔料、流動調整剤、ブロッキング防止剤、
紫外線吸収剤、ベンゾイン、帯電防止剤、酸化防止剤等
の通常用℃・られる塗料用添加物乞必要に応じて１種ま
たは２種以上加えることができ、添加物を加え、または
加えずに粉体塗料として実用に供せられる。

粉体塗料を製造するには周知のいずれの方法を採用する
ことができるが、通常上記の成分を混合した後、加熱ロ
ール、エクストルーダーなどの溶融混練機にて８０〜１
２０°Ｃ程度で充分溶融混合し、冷却の後、粉砕して粉
体塗料とする方法がとられている。また塗装方法につい
ては静電吹付法、流動浸漬法等の周知の塗装方法によっ
て被塗物を塗装し、通常これ７１５０〜２１０℃の焼付
炉で焼付を行い、粉体塗装による塗膜を得ることができ
る。

（実施例） （１）ビニル共重合体の製造 囚特殊アミン化合物の製造 （１）温度計、攪拌器、還流冷却器、窒素導入口を備え
た反応器中にキシレン５０部、アビエチン酸、ｌＳ７．
３部を加え、窒素雰囲気中で加熱し、６０〜８０’Ｃの
状態でＮ、　Ｎ−ジメチルプロピルアミン１３．７部を
除々に加え２時間加熱反応させる。このものを特殊アミ
ン化合物穴とする（固型分５０％）。

同様の物質としてディスパロン８７３−Ｎ（楠本化成工
業に、Ｋ）がある。

（１１）温度計、攪拌器、還流冷却器、窒素導入口を備
えた反応器中にキシレン５００部、フェニルグリシジル
エーテル４８０部を加え、窒素雰囲気中で１００〜１１
０℃に加熱する。そこにＮ、　Ｎ−ジメチルプロピルア
ミン２０部を除々に加え、６時間反応させる。このもの
！特殊アミン化合物″Ｊ３）とする（固型分５０％）。

（Ｂｌビニル系共重合体の製造 温度計、攪拌器、還流冷却器、窒素導入ロア備えた反応
器中にキシレン６６７部を加え、窒素で反応器内空気を
置換し加熱還流させる。

そこに第１表に示す如き量の単量体、重合開始剤から成
る混合物を４時間にわたって卯え、更に還流下で１時間
保持した後、冷却し、アゾビスイソブチロニトリル０．
５部を加え８０〜１００℃で残モノマー重合を行い、重
合を完結せしめる。

上記重合溶液に表１に示す量のアミン化合物を加え、１
００℃、１時間加熱反応させる。得られた重合溶液から
溶剤を除去することにより固型のビニル系共重合体７得
た。

第１表 注）ガラス転移温度はプラトメータ→てよる比容の温度
変化から測定した値である。

米は固型分換算 （２）粉体塗料の製造 熱ロールで９０℃の温度条件下、前述の如（製造した固
型のビニル系共重合体（ａ）〜（ｅｌを、各々第２表の
実験番号（１）〜（５）に示す量の２塩基カルボン酸、
顔料、流動調整剤とともに溶融混練し、冷却後粉砕機で
粉砕し１５０メツシユの篩でふるって通過した区分を集
め、実験番号（１）〜（５）の粉体塗料を得た。

尚、比較例として実験番号（６）〜ａ１では表−２に示
す如き量の使用物質ン用いた以外しま同様な方法により
製造したー 表中レジミックスＬＦｉＳＢＳケミカル社品の商品名で
ある。

（３）粉体塗料の評価 第２素に示す実験番号＜１）〜αＱの各粉体塗料をそれ
ぞれの実験番号に応じて粉体塗料用静電スプレー塗装機
で、燐酸亜鉛処理を施した０、　８−Ｊ−厚の梨地鋼板
に第３表に示す膜厚となるように塗装し、１８０℃×３
０分間焼付を行なって試験板を得て、各実験番号に応じ
て第５表に示す各項目に関して硬化塗膜の評価を行い、
その結果ンそれぞれ第３表に示した。

なお、塗膜の鮮映性は塗面の光沢！測定し、塗膜の平滑
性はＪＩＳＫ−５４００６，１に規定する目視判定をお
こない、耐候性はＱ、　Ｕ、　Ｖテスターによる促進テ
ストによりおこなった。

（発明の効果） 本発明の水側（１）〜（３）は同一共重合体組成で変成
に用いるアミン化合物の量乞０．０１〜１．０重量部と
変動し、水側Ｃ４）　（５）は共重体組成を変更すると
共にアミン化合物の量を変動し、顔料濃度６０％の場合
の試験結果を示している。いずれの場合も仕上り外観が
優れており耐候性等の物性低下がない。

比較不例はいずれも（１）〜（３）に使用し１こ共重合
体組成であり、比較不例（６）は変成に用いるアミン化
合物の量がｏ、　ｏ　ｏ　ｓ重量部と限定条件よりも少
ない量により変成した場合の顔料濃度２５％の例であり
、比較不例（９）は顔料濃度３０％の場合の例であり、
このように少ない場合は粉体塗料の塗面の平滑性向上、
顔料濃度ｕｐの効果はない。

比較不例（７）　（８？αＱは変成に用いるアミン化合
物が限定条件よりも多い場合の例であり、いずれも耐候
性が悪（なっている。

以上の例は変成に用いるアミン化合物の変成量が限定条
件内であれば耐候性等の物性を低下させることな（仕上
り外観を向上させ、かつ顔料ａ度ン向上することが出来
ることを示している。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. グリシジル基含有単量体５〜４０重量％とエチレン系不
   飽和単量体９５〜６０重量％を共重合してなり、１０〜
   ７５℃の範囲のガラス転移温度と１５００〜３００００
   の範囲の数平均分子量を有するビニル系共重合体１００
   重量部を３級アミンを含有する１級あるいは２級アミン
   化合物０．０１〜１．０重量部にて変成してなるビニル
   共重合体と二塩基カルボン酸とから成ることを特徴とす
   る粉体塗料組成物。